Juuri, sen toiminnot. Pää-, sivu- ja satunnaiset juuret, niiden alkuperä

Etusivu> Luento

Vegetatiiviset elimet

Luento 2. Juuri ja juurijärjestelmät

Juuri on aksiaalinen elin, jolla on kyky kasvaa loputtomasti ja jolla on positiivisen geotropismin ominaisuus. Juuritoiminnot. Juuri suorittaa useita toimintoja, keskitytään tärkeimpiin:

Kasvin vahvistaminen maaperässä ja kasvin ilmaosan pitäminen;

Veden ja mineraalien imeytyminen;

Aineiden suorittaminen;

Voi toimia varaosien kertymispaikkana ravinteita;

Voi toimia uruina vegetatiivinen lisääntyminen.

M

Riisi. Juurityypit:

1 - pääjuuri; 2 - satunnaiset juuret; 3 - sivujuuret

Juuren orfologia . Alkuperän mukaan juuret jaetaan pää-, sivu- ja satunnaisiin (kuva). Pääjuuri on juuri, joka kehittyy alkion juuresta. Sille on ominaista rajoittamaton kasvu ja positiivinen geotropismi. Pääjuurella on aktiivisin apikaalinen meristeemi. Sivujuuret - juuret, jotka kehittyvät toiselle juurelle mistä tahansa alkuperästä ja ovat toisen ja sitä seuraavien haarautumisluokkien muodostelmia. Näiden juurien muodostuminen alkaa erityisen meristeemin - perisyklin - solujen jakautumisella, joka sijaitsee juuren keskisylinterin reunalla. NS

Jäännösjuuret - juuret, jotka kehittyvät varresta, lehdistä, vanhoista juurista. Ne näkyvät sekundaaristen meristeemien toiminnan vuoksi. Nuoret juurialueet. Nuoren juuren vyöhykkeet ovat juuren eri osia pituussuunnassa, jotka suorittavat erilaisia ​​tehtäviä ja joille on ominaista tietyt morfologiset piirteet. Nuoressa juuressa erotetaan yleensä 4 vyöhykettä (kuva 9): Divisioonan vyöhyke. Juuren kärkeä, 1-2 mm pitkä, kutsutaan jakovyöhykkeeksi. Tässä sijaitsee primaarinen apikaalisen juuren meristeemi. Tällä vyöhykkeellä tapahtuvan solunjakautumisen seurauksena uusia soluja muodostuu jatkuvasti, juuren apikaalista meristeemiä suojaa juurikansi. Sen muodostavat elävät solut, jotka muodostuvat jatkuvasti meristeemin kustannuksella. Ne sisältävät usein tärkkelysjyviä (tarjoavat positiivista geotropismia). Ulkosolut tuottavat limaa, mikä helpottaa juuren liikkumista maaperän läpi. Kasvuvyöhyke tai venytys. Alueen pituus on useita millimetrejä. Tällä vyöhykkeellä solujen jakautuminen puuttuu käytännössä, solut ovat maksimaalisesti venyneet vakuolien muodostumisen vuoksi. Imuvyöhyke tai juurikarvojen vyöhyke. Alueen pituus on useita senttejä. Täällä tapahtuu solujen erilaistumista ja erikoistumista. Täällä erotetaan jo epibleman (rhizodermi) ulompi kerros, jossa on juurikarvoja, primaarisen aivokuoren kerros ja keskussylinteri. Juuren karva on epiblell-solun (rizodermi) sivukasvu. Lähes koko solu on miehitetty tyhjiössä, jota ympäröi ohut kerros sytoplasma. Vakuoli luo korkean osmoottisen paineen, jonka seurauksena soluun imeytyy vesi liuenneine suoloineen. Juurikarvojen pituus on jopa 8 mm. Keskimäärin muodostuu 100 - 300 juurikarvaa per 1 mm 2 juuren pintaa. Tämän seurauksena absorptioalueen kokonaispinta-ala on suurempi kuin maanpäällisten elinten pinta-ala (esimerkiksi talvivehnäkasvissa 130 kertaa). Juurikarvojen pinta tasoittuu ja tarttuu maapartikkeleihin, mikä helpottaa veden ja mineraalien virtausta kasviin. Imeytymistä helpottaa myös happojen vapautuminen juurikarvojen kautta, jotka liuottavat mineraalisuoloja. Juurikarvat ovat lyhytikäisiä, kuolevat 10-20 päivän kuluttua. Kuolleet (vyöhykkeen yläosassa) korvataan uusilla (vyöhykkeen alaosassa). Tästä johtuen imuvyöhyke on aina samalla etäisyydellä juurenkärjestä ja siirtyy aina uusille maa-alueille. Alue sijaitsee imuvyöhykkeen yläpuolella . Tällä vyöhykkeellä maaperästä uutettu vesi ja mineraalisuolat siirtyvät juurista varteen ja lehtiin. Täällä sivujuurten muodostumisen vuoksi tapahtuu juuren haarautuminen. Primaarinen ja sekundaarinen juurirakenne. Juuren primaarisen rakenteen muodostavat primaariset meristeemit, mikä on ominaista kaikkien kasviryhmien nuorille juurille. Imuvyöhykkeen juuren poikittaisleikkauksella voidaan erottaa kolme osaa: epibleme, primaarinen aivokuori ja keskiakselinen sylinteri (stele) (kuva 10). Lymfoideissa, korteissa, saniaisissa ja yksisirkkaiset kasvit säilyy läpi elämän. Epible tai skin - juuren ensisijainen sisäkudos. Koostuu yhdestä rivistä tiukasti suljetuista soluista, absorptioalueella, jossa on kasvua - juurikarvoja. Primaarinen aivokuori Sitä edustaa kolme erillistä kerrosta toisistaan: eksodermi, primaarisen aivokuoren ulompi osa, sijaitsee suoraan epiblemin alla. Kun epibleemi kuolee pois, se osoittautuu juuren pinnalle ja toimii tässä tapauksessa sisäkudoksena: tapahtuu solukalvojen paksuuntumista ja tukkeutumista sekä solun sisällön kuolemaa. Eksodermin alla on mesodermi, primaarisen aivokuoren pääsolukerros. Täällä vesi siirtyy juuren aksiaaliseen sylinteriin, ravinteet kerääntyvät.Primaarisen aivokuoren sisin kerros on endodermi, joka muodostuu yhdestä solukerroksesta. Kaksisirkkaisilla kasveilla endodermisoluissa on paksunnuksia radiaalisissa seinämissä (Caspari-nauhat), jotka on kyllästetty vettä läpäisemättömällä rasvamaisella aineella - suberiinilla.Yksisirkkaisissa kasveissa endodermisoluihin muodostuu hevosenkengän muotoisia soluseinien paksuuntumista. Niiden joukossa on eläviä ohutseinäisiä soluja - passage-soluja, joissa on myös Caspari-hihnat. Endodermisolut hallitsevat elävän protoplastin avulla veden ja siihen liuenneiden mineraalien virtausta aivokuoresta keskussylinteriin ja orgaanisen aineen taakse. Keskisylinteri, aksiaalisylinteri tai teräs ... Terän ulompaa kerrosta, joka on endodermin vieressä, kutsutaan perisykliksi. Sen solut säilyttävät kykynsä jakautua pitkään. Tässä asetetaan sivujuuret, aksiaalisen sylinterin keskiosassa on verisuoni-kuitukimppu. Ksylem muodostaa tähden, ja floemi sijaitsee sen säteiden välissä. Ksylemisäteiden määrä on erilainen - kahdesta useisiin tusinoihin. Kaksisirkkaisissa enintään viisi, yksisirkkaisissa - viisi ja enemmän kuin viisi. Sylinterin keskellä voi olla ksyleemin, sklerenkyymin tai ohutseinämäisen parenkyymin elementtejä.

Riisi. ... Juuren sisäinen rakenne.

A - juuren ensisijainen ja toissijainen rakenne; B - sisäinen rakenne yksisirkkaisen kasvin juuri; B - kaksisirkkaisen kasvin juuren sisäinen rakenne.

1 - epiblema; 2 - primaarinen aivokuori; 3 - pericycle; 4 - floemi; 5 - ksyleemi; 6 - kambium; 7 - teräs; 8 - endodermi; 9 - endodermin kulkusolut.

Riisi Toissijainen juurirakenne. Kaksisirkkaisissa ja voimisiemenisissa juuren primäärirakenne ei säily pitkään. Sekundaaristen meristeemien toiminnan seurauksena muodostuu juuren toissijainen rakenne Sekundaaristen muutosten prosessi alkaa kambiumvälikerrosten ilmaantuessa floeemin ja ksyleemin väliin. Kambiumia syntyy keskisylinterin huonosti erilaistuneesta parenkyymistä. Sen sisällä on toissijaisen ksyleemin (puu) elementtejä, ulkopuolella toissijaisen floeemin (bast) elementtejä. Aluksi kambiumvälikerrokset erotetaan toisistaan, sitten ne sulkeutuvat yhteen muodostaen jatkuvan kerroksen. Kambiumsolujen jakautuessa juuren primaarirakenteelle ominainen säteittäinen symmetria katoaa ja korkkikambiumia (phellogeenia) ilmaantuu perisykliin. Se asettaa sekundaarisen sisäkudoksen - korkin - solukerrokset. Ensisijainen kuori kuolee vähitellen ja irtoaa. TO

Riisi. 11. Juurijärjestelmän tyypit.

Ornev järjestelmät . Juurijärjestelmä on kasvin kaikkien juurien kokoelma. Pääjuuri, sivujuuret ja satunnaiset juuret ovat mukana juurijärjestelmän muodostumisessa. Muodon mukaan on olemassa 2 pääjuurityyppiä (kuva 11): Ydinjuurijärjestelmä - juurijärjestelmä, jolla on hyvin määritelty pääjuuri. Tyypillinen kaksisirkkaisille kasveille. Kuitujuurijärjestelmä - sivujuurten ja satunnaisten juurien muodostama juuristo. Pääjuuri kasvaa huonosti ja lakkaa kasvamasta aikaisin. Tyypillistä yksisirkkaisille kasveille. Juuren fysiologia. Juurella on rajoittamaton kasvu. Se kasvaa kärjen kanssa, jolla apikaalinen meristeemi sijaitsee. Ota 3-4 päivää vanhat papun taimet, levitä kehittyvään juureen ohuita jälkiä musteella 1 mm:n etäisyydellä toisistaan ​​ja laita ne kosteaan kammioon. Muutaman päivän kuluttua voit huomata, että juuren kärjen merkkien välinen etäisyys on kasvanut, kun taas juuren korkeammilla alueilla se ei muutu. Tämä kokemus todistaa juuren apikaalisen kasvun (kuva 12), jota käytetään ihmiskäytännössä. Kun istutat viljeltyjen kasvien taimia, suorita valita - juuren kärjen poisto. Tämä johtaa pääjuuren kasvun pysähtymiseen ja lisää sivujuurien kehitystä. Tämän seurauksena juurijärjestelmän imuala kasvaa merkittävästi, kaikki juuret sijaitsevat ylemmissä hedelmällisimmissä maakerroksissa, mikä johtaa kasvien tuottavuuden kasvuun.

Riisi. ... Juuren kasvu.

A - juuren kasvu pituussuunnassa; B - juurien poiminta; B - satunnaisten juurien kehittyminen mäkityksen aikana.

Veden ja kivennäisaineiden imeytyminen juuriin ja liikkuminen. Veden ja kivennäisaineiden imeytyminen maaperästä ja siirtyminen maaelimiin on yksi juuren tärkeimmistä tehtävistä. Tämä toiminto syntyi kasveissa rantautumisen yhteydessä. Juuren rakenne on mukautettu imemään vettä ja ravinteita maaperästä. Vesi pääsee kasvirunkoon risodermin kautta, jonka pinta kasvaa huomattavasti juurikarvojen läsnäolon vuoksi. Tällä vyöhykkeellä juurten johtava järjestelmä muodostuu juuristelemiin - ksyleemiin, mikä on välttämätöntä veden ja kivennäisaineiden nousevan virtauksen varmistamiseksi. Veden ja mineraalien imeytyminen kasviin tapahtuu toisistaan ​​riippumatta, koska nämä prosessit perustuvat eri toimintamekanismeista. Vesi siirtyy passiivisesti juuren soluihin ja mineraalit juuren soluihin pääasiassa aktiivisen kuljetuksen seurauksena, joka tulee energiankulutuksen mukana. V

Riisi. Veden vaakasuora kuljetus.

1 - juurihiukset; 2 - apoplastinen reitti; 3 - symplastinen polku; 4 - epiblema (rhizodermi), 5 - endodermi; 6 - pericycle; 7 - ksyleemiastiat; 8 - primaarinen aivokuori; 9 - plasmodesmata; 10 - Caspari-vyöt.

Ode tulee kasviin pääasiassa osmoosilain mukaan. Juurikarvoissa on valtava tyhjiö, jolla on korkea osmoottinen potentiaali, joka varmistaa veden virtauksen maaliuoksesta juurihiuksiin. Aineiden vaakasuora kuljetus. Juuressa veden ja mineraalien vaakasuora liike suoritetaan seuraavassa järjestyksessä: juuren hiukset, primaarisen aivokuoren solut (eksodermi, mesodermi, endodermi), teräsolut - pericycle, aksiaalisen sylinterin parenkyymi, juurisuonet. Veden ja mineraalien vaakasuora kuljetus tapahtuu kolmea reittiä (kuva 14): läpikulkureittiä pitkin apoplastinen , symplastinen ja tyhjiö Apoplastinen reitti sisältää kaikki solujen väliset tilat ja soluseinät. Tämä polku on pääasiallinen veden ja epäorgaanisten aineiden ionien kuljetuksessa Symplastin läpi kulkeva reitti on solujen protoplastien järjestelmä, jotka on yhdistetty plasmodesmatalla. Toimii mineraali- ja orgaanisten aineiden kuljetukseen. Vakuolaarinen reitti. Vesi kulkee tyhjiöstä tyhjiöön viereisten solujen muiden komponenttien (plasmakalvojen, sytoplasman ja vakuolitonoplastin) kautta. Tätä reittiä käytetään yksinomaan veden kuljettamiseen. Liikkuminen vakuolaarista reittiä pitkin on merkityksetöntä juuressa; juuressa vesi liikkuu apoplastia pitkin endodermiin. Täällä sen etenemistä estävät suberiinilla kyllästetyt vedenpitävät soluseinät (Caspari-vyöt). Siksi vesi pääsee steeleen symplastin kautta kulkusolujen kautta (vesi kulkee plasmakalvon läpi endodermin kulkusolujen sytoplasman hallinnassa). Tämän ansiosta veden ja mineraalien liikkumista maaperästä ksyleemiin säädellään. Stelessä vesi ei enää kohtaa vastusta ja pääsee ksyleemin johtaviin elementteihin. Aineiden pystykuljetus. Juuret eivät vain ime vettä ja mineraaleja maaperästä, vaan myös toimittavat niitä maanpäällisiin elimiin. Veden pystysuuntainen liike tapahtuu kuolleiden solujen yli, jotka eivät pysty työntämään vettä kohti lehtiä. Veden ja liuenneiden aineiden pystysuora kuljetus saadaan aikaan itse juuren ja lehtien aktiivisuudella. Juuri on pohjapään moottori , joka toimittaa vettä varren suonille paineen alaisena, jota kutsutaan juuripaineeksi. Juuren paine tarkoittaa voimaa, jolla juuri pumppaa vettä varteen. Juuren paine syntyy pääasiassa sen seurauksena, että juurisuonien osmoottinen paine nousee maaliuoksen osmoottiseen paineeseen. Se on seurausta kivennäis- ja orgaanisten aineiden aktiivisesta vapautumisesta juurisoluista suoniin. Juuren paine on yleensä 1-3 atm. Todiste juuripaineen olemassaolosta on peraminen ja korostus mahla .Gutaatio on veden vapautumista ehjästä kasvista lehtien kärjissä sijaitsevien vesistomien - hydatodien kautta. Pasoka on neste, joka tulee ulos leikatusta varresta. Yläpään moottori , joka tarjoaa pystysuoran veden kuljetuksen - lehtien imuvoiman. Se tapahtuu haihtumisen seurauksena - veden haihtumisen lehtien pinnalta. Jatkuva veden haihduttaminen luo mahdollisuuden uuden veden virtaamiseen lehtiin. Puiden lehtien imuvoima voi olla 15-20 atm. Ksyleemiastioissa vesi liikkuu jatkuvien vesilankojen muodossa. Ylöspäin liikkuessaan vesimolekyylit tarttuvat toisiinsa (koheesio), mikä saa ne liikkumaan peräkkäin. Lisäksi vesimolekyylit pystyvät tarttumaan verisuonten seinämiin (adheesio). Näin ollen veden nousu laitoksen varrella tapahtuu vesivirran ylemmän ja alemman moottorin sekä astioissa olevien vesimolekyylien koheesiovoimien ansiosta. Tärkein liikkeellepaneva voima on transpiraatio. Juurien modifikaatiot. Juuret suorittavat usein myös muita toimintoja, jolloin tapahtuu erilaisia ​​juurimuutoksia. Varastoinnin juuret. Juuri toimii usein ravinteiden varastona. Tällaisia ​​juuria kutsutaan varastojuuriksi. Ne eroavat tyypillisistä juurista siinä, että niissä on vahvasti kehittynyt varastoparenkyymi, joka löytyy primaarisesta (yksisirkkaisista) tai sekundaarisesta kuoresta sekä puusta tai ytimestä (kaksisirkkaisilla). Varastojuurista erotetaan juurimukulat ja juurikasvit. Juuren mukulat ovat tyypillisiä sekä kaksisirkkaisille että yksisirkkaisille kasveille, ja ne muodostuvat sivujuurten tai satunnaisten juurien (chistyak, orchis, lyubka) muuntamisen seurauksena. Pituudeltaan rajoitetun kasvunsa vuoksi niillä voi olla soikea, fuusimainen muoto, eivätkä ne haaraudu. Useimmissa kaksisirkkaisissa ja yksisirkkaisissa kasveissa mukula on vain osa juurista ja loppupituudella juurella on tyypillinen rakenne ja oksat (bataatti, daalia, päivälilja). Juures muodostuu pääasiassa pääjuuren paksuuntumisen seurauksena, mutta sen muodostumiseen osallistuu myös varsi. Juurikasvit ovat tyypillisiä myös monille viljellyille vihannes-, rehu- ja teollisille kaksivuotisille kasveille sekä luonnonvaraisille ruohokasveille. monivuotiset kasvit(sikuri, voikukka, ginseng, piparjuuri). Useimmiten juurikasvit muodostuvat juurien toissijaisen paksuuntumisen seurauksena (porkkanat, palsternakkat, persilja, selleri, nauriit, retiisit, retiisit). Tässä tapauksessa varastokudosta voi kehittyä sekä ksyleemiin että floemiin. Peripyörä voi myös osallistua pääjuuren paksuuntumiseen muodostaen lisärenkaita (juurikkaissa) Suolla kasvavat kasvit muodostavat usein ylöspäin kasvavia juuria - hengitysteiden juuret , pneumatoforit. Tällaisissa juurissa ilmaparenkyymi on hyvin kehittynyt. Siten suokasvien juuret saavat riittävän määrän happea.

Riisi. ... Juurien modifikaatiot.

Keskeiset termit ja käsitteet

1. Juuri. 2. Pääjuuri, sivujuuret ja satunnaiset juuret. 3. Juuren ensisijainen rakenne. 4. Juuren toissijainen rakenne. 5. Primaarinen aivokuori. 6. Aksiaalinen sylinteri, juuristele. 7. Casparin vyöt. 8. Pericycle. 9. Juurijärjestelmä. 10. Poiminta. 11. Apoplastiset, symplastiset kuljetusreitit. 12. Juuren paine. 13. Guttaatio. 14. Pasoka. 15. Juurikasvit. 16. Juurimukulat. 17. Hengitysteiden juuret. 18. Ilmajuuret, velamen. 19. Kyhmybakteerit.

Tärkeitä tarkistuskysymyksiä

Mikä on juuri?

Mitä juuria kutsutaan pää-, satunnais- ja sivujuuriksi?

Mitä eroa on kaksisirkkaisten ja yksisirkkaisten kasvien juurijärjestelmällä?

Juurialueet.

Kolme kerrosta primääristä juurikuorta?

Juuren aksiaalisen sylinterin kudos.

Aineiden horisontaalisen kuljetuksen reitit juuria pitkin?

Alemman ja ylemmän vesivirran moottorit varren ja lehtien päällä?

Juurien modifikaatiot.

juuri. Toiminnot. Juurityypit ja juurijärjestelmät. Juuren anatominen rakenne. Maaperän liuoksen pääsyn mekanismi juureen ja sen liikkumista varteen. Juurien modifikaatiot. Mineraalisuolojen rooli. Hydroponiikan ja aeroponiikan käsite.

Korkeammille kasveille, toisin kuin alemmille, on ominaista kehon pilkkominen elimiin, jotka suorittavat erilaisia ​​​​toimintoja. Erota korkeampien kasvien vegetatiiviset ja generatiiviset elimet.

Kasvillinen elimet - kasvien kehon osat, jotka suorittavat ravitsemus- ja aineenvaihduntatoimintoja. Evoluutioteoriassa ne syntyivät kasvien monimutkaisuuden seurauksena, kun ne tulivat maahan, sekä ilma- ja maaympäristön kehittymisestä. Kasvillisia elimiä ovat juuri, varsi ja lehti.

1. Juuri ja juurijärjestelmät

Juuri on kasvien aksiaalinen elin, jolla on säteittäinen symmetria ja joka kasvaa apikaalisen meristeemin ansiosta ja jossa ei ole lehtiä. Juuren kasvukartio on suojattu juurikorkilla.

Juurijärjestelmä on kokoelma yhden kasvin juuria. Juurijärjestelmän muoto ja luonne määräytyy pää-, sivujuurten ja satunnaisten juurien kasvun ja kehityksen suhteen. Pääjuuri kehittyy alkionjuuresta ja sillä on positiivinen geotropismi. Sivujuuret esiintyvät pää- tai satunnaisissa juurissa haarautumina. Niille on ominaista poikittaisgeotropismi (diageotropismi). Satunnaiset juuret ilmestyvät varsiin, juuriin ja harvoin lehtiin. Siinä tapauksessa, että kasvin pää- ja sivujuuret ovat hyvin kehittyneet, muodostuu tajuurijärjestelmä, joka voi sisältää myös satunnaisia ​​juuria. Jos kasvissa on hallitseva kehittynyt satunnaiset juuret ja pääjuuri on näkymätön tai puuttuu, muodostuu kuitujuuristo.

Juuritoiminnot:

Veden imeytyminen maaperästä liuenneiden mineraalisuolojen kanssa Imutoiminnon suorittavat imuvyöhykkeellä sijaitsevat juurikarvat (tai mykorritsat).

Kasvin ankkurointi maaperään.

Primaarisen ja sekundaarisen aineenvaihdunnan tuotteiden synteesi.

Toissijaisten metaboliittien (alkaloidit, hormonit ja muut biologisesti aktiiviset aineet) biosynteesi suoritetaan.

Juuren paine ja transpiraatio varmistavat mineraaliaineiden vesiliuosten kulkeutumisen juuriksyleemin (nouseva virta) suonten läpi lehtiin ja lisääntymiselimiin.

Vararavinteet (tärkkelys, inuliini) kerääntyvät juuriin.

Meristemaattisilla vyöhykkeillä syntetisoidaan kasvuaineita, jotka ovat välttämättömiä kasvin maanpäällisten osien kasvulle ja kehitykselle.

He suorittavat symbioosia maaperän mikro-organismien - bakteerien ja sienten - kanssa.

Tarjoa kasvullista lisäystä.

Joissakin kasveissa (hirviö, filodendron) ne toimivat hengityselimenä.

Juurien modifikaatiot. Hyvin usein juuret suorittavat erityisiä toimintoja, ja tässä suhteessa ne muuttuvat tai metamorfoosit. Juuren metamorfoosit ovat perinnöllisiä.

Sisäänveto (supistuva) juuret klo sipulikasveja upottaa sipulit maaperään.

Varastointi juuret ovat paksuuntuneet ja voimakkaasti parenkymoituneet. Vara-aineiden kertymisen vuoksi ne saavat sipuli-, kartioma-, mukula- ja muita muotoja. Tallennusjuuret sisältävät 1) juuret kaksivuotisissa kasveissa. Niiden muodostuminen ei koske vain juuria, vaan myös vartta (porkkanat, nauriit, punajuuret). 2) juurimukulat - satunnaisten juurien paksuuntuminen. Niitä kutsutaan myös juurikäpyjä(daalia, bataatti, puhdistusaine). Välttämätön suurten kukkien varhaiselle ilmestymiselle.

Juuret - liitteet on kiipeilykasveja (muratti).

Ilmajuuret tyypillinen epifyyteille (orkideoille). Ne tarjoavat kasville veden ja mineraalien imeytymisen kosteasta ilmasta.

Hengitys juuret ovat kasveista, jotka kasvavat kastelemalla maaperällä. Nämä juuret nousevat maanpinnan yläpuolelle ja toimittavat kasvin maanalaisille osille ilmaa.

Jäykkä juuret muodostuvat trooppisten merien rannikolla (mangrovemetsissä) kasvavissa puissa. Vahvistaa kasveja horjuvassa maassa.

Mykorritsa- korkeampien kasvien juurien symbioosi maaperän sienien kanssa.

kyhmyt - juurenkuoren kasvainmaisia ​​kasvaimia symbioosin seurauksena kyhmybakteerien kanssa.

Pylväsjuuret (juuret - tuet) asetetaan satunnaisesti puun vaakasuoralle oksille, jotka ulottuvat maaperään, kasvavat ja tukevat kruunua. Intialainen banyaanipuu.

Joissakin monivuotisissa kasveissa juurikudoksiin asettuu satunnaisia ​​silmuja, jotka myöhemmin kehittyvät maan versoiksi. Näitä versoja kutsutaan juuriimurit, ja kasvit - juuriimurit(haapa –Populustremula, vadelma –Rubusidaeus, kylvöohdake –Sonchusarvensis jne.).

Juuren anatominen rakenne.

Nuoressa juuressa pituussuunnassa erotetaan yleensä 4 vyöhykettä:

Divisioonan vyöhyke 1-2 mm. Sitä edustaa kasvavan kartion kärki, jossa tapahtuu aktiivista solujen jakautumista. Koostuu apikaalisen meristeemin soluista ja on peitetty juurikorkilla. Sillä on suojatoiminto. Joutuessaan kosketuksiin maaperän kanssa juurikannen solut tuhoutuvat ja muodostuu limakalvo. Se (juurikorkki) palautuu ensisijaisen meristeemin ansiosta, ja viljassa - erityisen meristeemin - kaliptrogeenin ansiosta.

Stretch vyöhyke on muutama mm. Solujen jakautuminen puuttuu käytännössä. Solut venyvät niin paljon kuin mahdollista vakuolien muodostumisen vuoksi.

Imuvyöhyke on muutama senttimetri. Siinä tapahtuu solujen erilaistumista ja erikoistumista. Erottele sisäkudos - epibleme, jossa on juurikarvoja. Epibleman (rhizodermin) solut ovat elossa, ja niissä on ohut selluloosaseinä. Pitkät kasvut muodostuvat joistakin soluista - juurikarvat. Niiden tehtävänä on vesiliuosten imeytyminen ulkoseinien koko pinnalle. Siksi hiusten pituus on 0,15 - 8 mm. Keskimäärin muodostuu 100 - 300 juurikarvaa per 1 mm 2 juuren pintaa. Ne kuolevat 10-20 päivän kuluttua. ovat mekaaninen (tuki) - ne toimivat tukena juurikärjelle.

Alue ulottuu juurikaulus asti ja on suurin osa juuren pituus. Tällä vyöhykkeellä tapahtuu intensiivistä pääjuuren haarautumista ja sivujuurien ilmaantumista.

Juuren poikittaisrakenne.

Kaksisirkkaisten kasvien absorptiovyöhykkeen poikkileikkauksessa ja yksisirkkaisissa - ja johtumisvyöhykkeessä - erotetaan kolme pääosaa: integumentaalinen absorptiokudos, primaarinen aivokuori ja keskiakselinen sylinteri.

Integumentaarinen ja imukykyinen kudos - risoderma suorittaa kokonaisuutta, imukykyä ja myös osittain tukitoimintoja. Sitä edustaa yksi epibleme-solujen kerros.

Primaarijuuren kuori on voimakkaimmin kehittynyt. Koostuu eksodermista, mesodermista = primaarisen aivokuoren parenkyymistä ja endodermista. Exoderm-solut ovat monikulmioita, tiiviisti toistensa vieressä, järjestetty useisiin riveihin. Niiden soluseinämät on kyllästetty suberiinilla (suberinisaatio) ja ligniinillä (lignifikaatio). Suberin varmistaa, että solut eivät läpäise vettä ja kaasuja. Ligniini antaa sille voimaa. Rizodermin absorboima vesi ja mineraalisuolat kulkevat eksodermin ohutseinäisten solujen läpi = passage-solut. Ne sijaitsevat juurikarvojen alla. Kun risodermin solut kuolevat, ektodermi voi myös suorittaa sisäkalvon.

Mesodermi sijaitsee ektodermin alla ja koostuu elävistä parenkymaalisista soluista. Ne suorittavat varastointitoiminnon sekä toiminnon kuljettaa vettä ja siihen liuenneita suoloja juurikarvoista keskeiseen aksiaaliseen sylinteriin.

Primaarisen aivokuoren sisäkerrosta yksirivinen edustaa endodermi. Erotetaan endodermi Caspari-nauhoilla ja endodermi hevosenkengän muotoisilla paksunnuksilla.

Endodermi Caspari-hihnoilla on endodermin muodostumisen alkuvaihe, jossa vain sen solujen radiaaliset seinämät paksuuntuvat niiden kyllästymisen vuoksi ligniinillä ja suberiinilla.

Yksisirkkaisissa kasveissa endodermin solut kyllästyvät edelleen suberiinilla soluseinissä. Tämän seurauksena vain ulompi soluseinä jää sakeuttamatta. Näistä soluista havaitaan soluja, joissa on ohuet selluloosakalvot. Nämä ovat pääsysoluja. Ne sijaitsevat yleensä vastapäätä radiaalityyppisen säteen ksyleemisäteilyä.

Uskotaan, että endodermi on hydraulinen este, joka edistää mineraalien ja veden liikkumista primaarisesta aivokuoresta keskeiseen aksiaaliseen sylinteriin ja estää niiden paluuvirtauksen.

Keskiakselinen sylinteri koostuu yksirivisestä perisyklistä ja säteittäisestä vaskulaarisesta kuitukimppusta. Perisykli kykenee meristemaattiseen toimintaan. Se muodostaa sivujuuret. Verisuonten kuitukimppu on juuren johtava järjestelmä. Kaksisirkkaisten kasvien juuressa säteittäinen nippu koostuu 1-5 ksyleemisäteestä. Yksisirkkaisilla on 6 tai enemmän ksyleemisäteilyä. Juureilla ei ole ydintä.

Yksisirkkaisissa kasveissa juuren rakenteessa ei tapahdu merkittäviä muutoksia kasvin elinkaaren aikana.

Kaksisirkkaisille kasveille imuvyöhykkeen ja vahvistusalueen (pito) rajalla tapahtuu siirtymä ensisijaisesta vyöhykkeeseen toissijainen rakenne juuri. Toissijaisten muutosten prosessi alkaa kambiumvälikerrosten ilmaantumisesta primaarisen floeemin alueiden alle, siitä sisäänpäin. Kambiumia syntyy keskisylinterin (stele) huonosti erilaistuneesta parenkyymistä.

Prokambiumsolujen primaarisen ksyleemin säteiden (sivumeristeemin) väliin muodostuu kambiumkaareja, jotka sulkeutuvat perisykliin. Perisykli muodostaa osittain kambiumia ja fellogeenia. Perisyklistä syntyvät kammiaaliset alueet muodostavat vain medullarisäteiden parenkymaalisia soluja. Kambiumsolut keräävät sekundäärisen ksyleemin keskustaan ​​ja sekundäärisen floemin ulospäin. Kambiumin toiminnan seurauksena primaarisen ksyleemin säteiden väliin muodostuu avoimia kollateraalisia vaskulaarisia kuitukimppuja, joiden lukumäärä on yhtä suuri kuin primaarisen ksyleemin säteiden lukumäärä.

Perisyklin kohdalle asetetaan korkkikambiumia (phellogeenia), joka synnyttää peridermiksen, sekundaarisen sisäkudoksen. Pistoke eristää ensisijaisen aivokuoren keskiakseliselta sylinteriltä. Kuori kuolee ja heitetään pois. Peridermiksestä tulee peittävä kudos. Ja juuria edustaa itse asiassa keskusaksiaalinen sylinteri. Aksiaalisen sylinterin keskellä säilyvät ensisijaisen ksyleemin säteet, ja niiden välissä on verisuonikuituisia nippuja. Kambiumin ulkopuolella olevaa kudoskompleksia kutsutaan sekundaariseksi aivokuoreksi. Että. toissijaisen rakenteen juuri koostuu ksyleemistä, kambiumista, sekundaarisesta aivokuoresta ja korkista.

Veden ja kivennäisaineiden imeytyminen ja kuljetus juurien kautta.

Veden imeytyminen maaperästä ja kulkeutuminen maa-elimiin on yksi juuren tärkeimmistä tehtävistä, joka on syntynyt maahan menemisen yhteydessä.

Vesi pääsee kasveihin juurakoiden kautta, absorptioalueella, jonka pinta kasvaa juurikarvojen läsnäolon vuoksi. Tällä juurivyöhykkeellä muodostuu ksyleemi, joka tarjoaa veden ja mineraalien virtauksen ylöspäin.

Kasvi imee vettä ja mineraaleja toisistaan ​​riippumatta, koska nämä prosessit perustuvat erilaisiin toimintamekanismeihin. Vesi pääsee juurisoluihin passiivisesti osmoosin ansiosta. Juuren hiuksissa on valtava tyhjiö, jossa on solumehlaa. Sen osmoottinen potentiaali varmistaa veden virtauksen maaliuoksesta juurihiuksiin.

Mineraaliaineet pääsevät juurisoluihin pääasiassa aktiivisen kuljetuksen seurauksena. Niiden imeytymistä helpottaa erilaisten orgaanisten happojen vapautuminen juurista, jotka muuttavat epäorgaaniset yhdisteet imeytymiskelpoiseen muotoon.

Juuressa veden ja mineraalien vaakasuora liike tapahtuu seuraavassa järjestyksessä: juuren karvat, aivokuoren parenkyymin solut, endodermi, perisykli, aksiaalisen sylinterin parenkyymi, juurisuonet. Veden ja mineraalien vaakasuora kuljetus tapahtuu kolmella tavalla:

Polku apoplastin läpi (solujen välisistä tiloista ja soluseinistä koostuva järjestelmä). Pää veden ja epäorgaanisten aineiden ionien kuljetukseen.

Polku symplastin läpi (solujen protoplastien järjestelmä, joka on yhdistetty plasmodesmatalla). Suorittaa mineraali- ja orgaanisten aineiden kuljetuksen.

Vakuolaarinen reitti - siirtyminen vakuolista vakuoliin viereisten solujen muiden komponenttien (plasmakalvot, sytoplasma, vakuolitonoplasti) kautta. Soveltuu yksinomaan vesikuljetuksiin. Se on juurille merkityksetön.

Juuressa vesi liikkuu apoplastia pitkin endodermiin. Täällä Caspari-vyöt estävät sen etenemisen edelleen, joten lisää vettä tulee steleeseen symplastia pitkin endodermin kulkusolujen kautta. Tämä polunvaihto varmistaa veden ja mineraalien liikkeen säätelyn maaperästä ksyleemiin. Stelessä vesi ei kohtaa vastusta ja pääsee ksyleemijohtaviin astioihin.

Veden pystysuora kuljetus kulkee kuolleiden solujen läpi, joten veden liikkeestä huolehtii juurien ja lehtien aktiivisuus. Juuri toimittaa vettä varren suonille paineen alaisena, jota kutsutaan juuripaineeksi. Se johtuu siitä, että osmoottinen paine juurisuonissa ylittää maaperän liuoksen osmoottisen paineen, koska juurisolut vapauttavat aktiivisesti mineraali- ja orgaanisia aineita suoniin. Sen arvo on 1-3 atm.

Todiste juuripaineesta on "kasvin huuto" ja gutaatio.

"Itkukasvi" - nesteen vapautuminen leikatusta varresta.

Gutaatio on veden vapautumista ehjästä kasvista lehtien kärkien kautta, kun se on kosteassa ilmakehässä tai imee intensiivisesti vettä ja mineraaleja maaperästä.

Veden liikkeen ylempi voima on lehtien imuvoima, joka saadaan haihtumalla. Transpiraatio - veden haihtuminen lehtien pinnalta. Puiden lehtien imuvoima voi olla 15-20 atm.

Ksyleemiastioissa vesi liikkuu jatkuvien vesilankojen muodossa. Vesimolekyylien välillä on adheesiovoimia (koheesiota), mikä saa ne liikkumaan peräkkäin. Vesimolekyylien tarttuminen verisuonten seinämiin (adheesio) tarjoaa nousevan veden kapillaarivirtauksen. Tärkein liikkeellepaneva voima on transpiraatio.

Kasvin normaalia kehitystä varten juurille on annettava kosteutta, raitista ilmaa ja tarvittavia mineraalisuoloja. Kaikki nämä kasvit saadaan maaperästä, joka on maan ylin hedelmällinen kerros.

Maaperän hedelmällisyyden lisäämiseksi siihen lisätään erilaisia ​​​​lannoitteita. Lannoitusta kasvien kasvun aikana kutsutaan pintakäsittelyksi.

Lannoitteita on kaksi pääryhmää:

Mineraalilannoitteet: typpi (nitraatti, urea, ammoniumsulfaatti), fosfori (superfosfaatti), kalium (kaliumkloridi, tuhka). Täydelliset lannoitteet sisältävät typpeä, fosforia ja kaliumia.

Orgaaniset lannoitteet - orgaanista alkuperää olevat aineet (lanta, lintujen jätökset, turve, humus).

Typpilannoitteet liukenevat hyvin veteen ja edistävät kasvien kasvua. Ne viedään maahan ennen kylvöä. Hedelmien kypsymiseen tarvitaan juurien, sipulien ja mukuloiden kasvua, fosfori- ja kaliumlannoitteita. Fosfaattilannoitteet liukenevat huonosti veteen. Ne tuodaan syksyllä lannan mukana. Fosfori ja kalium lisäävät kasvien kylmäkestävyyttä.

Kasvihuoneissa olevia kasveja voidaan kasvattaa ilman maaperää, vesiympäristössä, joka sisältää kaikki alkuaineet, kasville välttämätön... Tätä menetelmää kutsutaan hydroponiikaksi.

On myös aeroponiikkamenetelmä - ilmaviljely - kun juurijärjestelmä on ilmassa ja kastellaan säännöllisesti ravintoliuoksella.

Juuritoiminnot. Juuri on korkeamman kasvin pääelin. Juurien toiminnot ovat seuraavat:

Ne imevät maaperästä vettä ja siihen liuenneita kivennäissuoloja, kuljettavat niitä ylös vartta, lehtiä ja sukuelimiä pitkin. Imutoiminnon suorittavat juurikarvat (tai mykorritsa), jotka sijaitsevat imuvyöhykkeellä.

Suuren lujuutensa ansiosta kasvi on kiinnitetty maaperään.

1. Veden, mineraalisuolojen ionien ja fotosynteesituotteiden vuorovaikutuksessa syntetisoidaan primaarisen ja sekundaarisen aineenvaihdunnan tuotteet.
2. Juuren paineen ja transpiraation vaikutuksesta mineraaliaineiden ja orgaanisten aineiden vesiliuosten ionit liikkuvat juureksyleemin suonia pitkin nousevaa virtaa pitkin varteen ja lehtiin.
3. Ravinteet (tärkkelys, inuliini jne.) varastoituvat juuriin.
4. Juurissa suoritetaan sekundaaristen metaboliittien (alkaloidit, hormonit ja muut biologisesti aktiiviset aineet) biosynteesi.
5. Juurien meristemaattisilla vyöhykkeillä syntetisoidut kasvuaineet (gibberelliinit jne.) ovat välttämättömiä kasvin ilmassa olevien osien kasvulle ja kehitykselle.
6. Juurien ansiosta symbioosi tapahtuu maaperän mikro-organismien - bakteerien ja sienten kanssa.
7. Juurien avulla monien kasvien kasvullinen lisääntyminen tapahtuu.

10. Jotkut juuret toimivat hengityselimenä (hirviö, filodendron jne.).

11. Useiden kasvien juuret toimivat "punjattuina" juurina (ficus banyan, pandanus jne.).

12. Juuri kykenee muodonmuutokseen (pääjuuren paksuuntuminen muodostaa "juurikasveja" porkkanoissa, persiljassa jne.; sivujuurten paksuuntuminen tai satunnainen juurten paksuuntuminen muodostaa juurimukuloita daaliassa, maapähkinässä, kuoressa jne., juurten lyhentyminen sipulikasvit).

Juuri on aksiaalinen elin, yleensä lieriömäinen, säteittäinen symmetria ja geotropismi. Se kasvaa niin kauan kuin apikaalinen meristeemi on säilynyt, peitettynä juurikorkilla. Juuriin, toisin kuin versoon, lehtiä ei koskaan muodostu, vaan, kuten versoa, juuren oksat muodostuvat juurijärjestelmä.

Juurijärjestelmä on kokoelma yhdestä kasvista peräisin olevia juuria. Juurijärjestelmän luonne riippuu pää-, sivujuurten ja satunnaisten juurien kasvusuhteesta.

^ Juurityypit ja juurijärjestelmät. Siemenen alkiossa kaikki kasvin elimet ovat lapsenkengissään. Pääjuuri eli ensimmäinen juuri kehittyy alkion juuri. Pääjuuri sijaitsee koko juuriston keskellä, varsi toimii juuren jatkeena ja muodostavat yhdessä ensimmäisen kertaluvun akselin. Pääjuuren ja varren rajalla olevaa aluetta kutsutaan juurikaulus. Tämä siirtyminen varresta juureen on havaittavissa varren ja juuren erilaisesta paksuudesta: varsi on juurta paksumpi. Varren osa juurikaulasta ensimmäisiin alkiolehtiin - sirkkalehtiä kutsutaan ns. hypocotaalinen polvi tai hypovarka... Pääjuuresta peräkkäisten tilausten sivujuuret ulottuvat sivuille. Tällaista juurijärjestelmää kutsutaan keskeinen, monissa kaksisirkkaisissa kasveissa se pystyy haarautumaan. Haaroittunut juurijärjestelmä on eräänlainen hanajuurijärjestelmä. Juuren sivuttaiselle haarautumiselle on ominaista se, että uudet juuret asettuvat tietylle etäisyydelle kärjestä ja muodostuvat endogeenisesti - edellisen järjestyksen emojuuren sisäisiin kudoksiin perisyklin toiminnan vuoksi. Mitä enemmän sivujuuret siirtyvät pois pääjuuresta, sitä suurempi on kasvin ravintoalue, joten on olemassa erityisiä agroteknisiä tekniikoita, jotka tehostavat pääjuuren kykyä muodostaa sivujuuria, esimerkiksi puristamalla tai sukeltaa pääjuuresta l / 3 sen pituudesta. Sukeltamisen jälkeen pääjuuri lakkaa kasvamasta pituudeltaan, kun taas sivujuuret kasvavat intensiivisesti.

Kaksisirkkaisissa kasveissa pääjuuri säilyy pääsääntöisesti koko elämän ajan, yksisirkkaisissa alkiojuuri kuolee nopeasti, pääjuuri ei kehity ja muodostuu verson tyvestä lausekkeita juuret, joissa on myös ensimmäisen, toisen jne. oksia. tilauksia. Tällaista juurijärjestelmää kutsutaan kuitumainen. Satunnaiset juuret, kuten lateraaliset, juurtuvat endogeenisesti. Ne voivat muodostua varsiin ja lehtiin. Kasvien kykyä kehittää satunnaisia ​​juuria käytetään laajalti kasvinviljelyssä kasvien vegetatiivisen lisääntymisen aikana (lisäys varren ja lehtien pistokkailla). Maan päällä varren pistokkaat paju, poppeli, vaahtera, mustaherukka ja muut lisääntyvät; lehtipistokkaat - uzambara violetti tai saintpaulia, tietyntyyppiset begoniat. Monet levittävät muunnettujen versojen (juurakoiden) maanalaisia ​​pistokkaita lääkekasvit, esimerkiksi kielo, kupenu officinalis jne. Jotkut kasvit muodostavat monia satunnaisia ​​juuria, kun ne kumoavat varren alaosan (perunat, kaali, maissi jne.) luoden siten lisäravintoa.

Korkeammissa itiökasveissa (lipeät, korteet, saniaiset) pääjuurta ei esiinny ollenkaan, ne muodostavat vain juurakosta ulottuvia satunnaisia ​​juuria. Monissa kaksisirkkaisissa ruohomaisissa juurakokasveissa pääjuuri usein kuolee pois ja juurakoista ulottuva satunnainen juurijärjestelmä vallitsee (vuoto, nokkonen, hiipivä leinikki jne.).

Maaperään tunkeutumissyvyyden suhteen ensimmäinen paikka kuuluu hanajuuristoon: juurien tunkeutumissyvyys on joidenkin tietojen mukaan 120 metriä! Kuitujuurijärjestelmä, jolla on pääosin pinnalliset juuret, edistää kuitenkin turvepeitteen muodostumista ja estää maaperän eroosiota.

Juurijärjestelmän juurien kokonaispituus on erilainen, jotkut juuret ulottuvat useisiin kymmeniin tai jopa satoihin kilometreihin. Esimerkiksi vehnässä kaikkien juurikarvojen pituus saavuttaa 20 km, ja talvirukiissa ensimmäisen, toisen ja kolmannen luokan juurien kokonaispituus on yli 180 km, ja neljännen asteen juuret lisäämällä - 623 km. Huolimatta siitä, että juuri kasvaa koko elämänsä ajan, sen kasvua rajoittaa muiden kasvien juurien vaikutus.

Juurijärjestelmien kehitysaste eri maaperällä eri luonnonvyöhykkeillä ei ole sama. Joten hiekka-aavikoissa, missä syvä pohjavesi, joidenkin kasvien juuret laskeutuvat vähintään 40 metrin syvyyteen (selinvilja, akupainantaprosopis palkokasvien perheestä jne.). Puoliaavikon lyhytaikaisilla kasveilla on pinnallinen juurijärjestelmä, joka on sopeutunut varhaisen kevään kosteuden nopeaan imeytymiseen, mikä riittää kasvien kaikkien kasvillisuuden vaiheiden nopeaan kulkemiseen. Taigan metsävyöhykkeen saviisilla, huonosti ilmastuneilla podzoleilla kasvien juuristo on 90% keskittynyt maaperän pintakerrokseen (10-15 cm), kasveilla on "ravitsevat juuret" (eurooppakuusi). Esimerkiksi saxaulilla on juuret eri aika vuosia käyttävät kosteutta eri horisonteista.

Erittäin tärkeä tekijä juurijärjestelmän jakautumisessa - kosteus. Juurien suunta kulkee korkeamman kosteuden suuntaan, mutta vedessä ja kastetussa maaperässä juuret haarautuvat paljon heikommin.

Juurijärjestelmän kehitysaste, juuren tunkeutumissyvyys ja muut juuren plastiset ominaisuudet riippuvat ulkoisista olosuhteista ja samaan aikaan ovat perinnöllisiä kullekin kasvilajille.

^ Nuoren juuren vyöhykkeet. Nuoressa juuressa on: 1) jakovyöhyke, jota peittää juurikannen; 2) solun venytysvyöhyke tai kasvuvyöhyke; 3) imuvyöhyke tai juurikarvojen vyöhyke; 4) johtava vyöhyke.

^ Jakoalue edustaa juuren kärkeä, peitetty ulkopuolelta juurikorkki, apikaalisen tai apikaalisen meristeemin suojaaminen. Nuori juuren kärki on liukas kosketettaessa solujen erittämän liman vuoksi. Kun juuri kasvaa pituutta, lima vähentää juurien kärjen kitkaa maaperää vasten. Akateemikko V.L. Komarov, juurikorkki "kaivaa maata", se suojaa meristeemin jakautuvia soluja mekaanisilta vaurioilta ja myös hallitsee positiivinen geotropismi itse juuri, eli se edistää juuren kasvua ja sen tunkeutumista maaperän syvyyksiin. Juurikorkki koostuu elävistä parenkymaalisista soluista, joissa on tärkkelysjyviä. Kannen alla on jakovyöhyke tai juurikartio, jota edustaa ensisijainen koulutuskudos (meristeemi). Juuren apikaalisen meristeemin aktiivisen jakautumisen seurauksena muodostuvat kaikki muut juurivyöhykkeet ja kudokset. Nuoren juuren jakautumisvyöhyke on vain 1 mm pitkä. Ulkoisesti se eroaa muista vyöhykkeistä keltaisena.

^ Venytysalue, tai kasvuvyöhyke, joiden pituus on useita millimetrejä, se on ulospäin läpinäkyvä, koostuu soluista, jotka eivät ole käytännössä jakautuvia, mutta venyvät pituussuunnassa. Solujen koko kasvaa, niihin ilmestyy tyhjiä. Soluille on ominaista korkea turgor. Venytysvyöhykkeellä tapahtuu primaaristen johtavien kudosten erilaistumista ja pysyviä juurikudoksia alkaa muodostua.

Venytysalueen yläpuolella sijaitsee imuvyöhyke. Sen pituus on 5-20 mm. Imuvyöhykettä edustavat juurikarvat - orvaskeden solujen kasvut. Juurikarvojen avulla maaperästä imeytyvät vesi- ja suolaliuokset. Mitä enemmän juurikarvoja on, sitä suurempi on juuren imupinta. Juuren pinnalla voi olla noin 400 juurikarvaa 1 mm:ä kohden. Juurikarvat ovat lyhytikäisiä, elävät 10-20 päivää, minkä jälkeen ne kuolevat pois. Juuren karvojen pituus erilaisia ​​kasveja 0,5 - 1,0 cm. Nuoret juurikarvat muodostuvat venytysvyöhykkeen yläpuolelle ja kuolevat imuvyöhykkeen yläpuolelle, joten juurikarvojen vyöhyke liikkuu jatkuvasti juuren kasvaessa ja kasvi pystyy imemään itseensä vettä ja siihen liuenneita ravinteita erilaisia ​​maaperän horisontteja...

Imuvyöhykkeen yläpuolella alkaa johtumisvyöhyke tai sivujuurien vyöhyke. Juuren imemät vesi- ja suolaliuokset kulkeutuvat puun suonten kautta kasvin maanpäällisiin osiin.

Juurivyöhykkeiden välillä ei ole teräviä rajoja, mutta asteittainen siirtymä havaitaan.

6. Juuren metamorfoosi. Heidän biologinen merkitys... Mykorritsa. Useimmilla saman juurijärjestelmän kasveilla on selvästi erilaisia kasvu ja imee loppuja. Kasvupäät ovat yleensä voimakkaampia, pidentyvät nopeasti ja siirtyvät syvemmälle maaperään. Niiden venytysvyöhyke on hyvin ilmaistu ja apikaaliset meristeemit toimivat voimakkaasti. Imevät päät, joita esiintyy runsaasti kasvujuurissa, pitenevät hitaasti ja niiden apikaalimeristeemit lakkaavat melkein toimimasta. Imupäät näyttävät pysähtyvän maaperään ja "imevän" sitä intensiivisesti.

Omistaa puumaisia ​​kasveja erottaa paksut luuranko ja puoliluuranko juuret, joilla lyhytikäisiä juuren lohkot... Jatkuvasti toisiaan korvaavissa juurilohkoissa on kasvu- ja imemispäätteet.

Jos juuret suorittavat erityistoimintoja, niiden rakenne muuttuu. Toimintojen muutoksesta johtuvaa terävää, perinnöllisesti kiinteää elimen muutosta kutsutaan metamorfoosi... Juuren modifikaatiot ovat hyvin erilaisia.

Monien kasvien juuret muodostavat symbioosin maasienten ns mykoritsa("Sienijuuri"). Mykorritsa muodostuu imeytysalueella oleville juurille. Sienikomponentti helpottaa juurien veden ja mineraalielementtien saamista maaperästä, usein sienihyfat korvaavat juurikarvat. Sieni puolestaan ​​saa kasvista hiilihydraatteja ja muita ravintoaineita. Mykorritsaa on kahta päätyyppiä. Hyphae ektotrofinen mykorritsa muodostaa kannen, joka ympäröi juuria ulkopuolelta. Ektomykoritsa on laajalle levinnyt puissa ja pensaissa. Endotrofinen mykoritsaa esiintyy pääasiassa ruohokasveissa. Endomycorrhiza sijaitsee juuren sisällä, hyfit viedään kuoren parenkyymin soluihin. Mykotrofinen ravitsemus on hyvin yleistä. Jotkut kasvit, esimerkiksi orkideat, eivät voi olla olemassa ilman symbioosia sienten kanssa.

Palkokasvien juurissa syntyy erityisiä muodostumia - kyhmyt johon Rhizobium-suvun bakteerit asettuvat. Nämä mikro-organismit pystyvät omaksumaan ilmakehän molekyylityppeä ja muuttamaan sen sitoutuneeseen tilaan. Osa kyhmyissä syntetisoituneista aineista imeytyy kasveihin, bakteerit puolestaan ​​käyttävät aineita juurissa. Tällä symbioosilla on hyvin tärkeä varten Maatalous... Palkokasvit sisältävät runsaasti proteiinia lisätyppilähteensä ansiosta. Ne tarjoavat arvokkaita elintarvikkeita ja rehutuotteita ja rikastavat maaperää typpipitoisilla aineilla.

Hyvin laajalle levinnyt varastointi juuret. Ne ovat yleensä paksuuntuneita ja voimakkaasti parenkyymiä. Voimakkaasti paksuuntuneita satunnaisia ​​juuria kutsutaan juurikäpyjä, tai juurimukuloita(dahlia, jotkut orkideat). Monet, useammin kaksivuotiset kasvit, joissa on tajuurijärjestelmä, kehittävät muodostuman nimeltä juurekset... Sekä pääjuuri että Alaosa varsi. Porkkanoissa lähes koko juurisato koostuu juuresta, nauriissa juuri muodostaa vain juuren alimman osan ( riisi. 4.12).

Viljeltyjen kasvien juuret ovat syntyneet pitkäaikaisen valinnan seurauksena. Juurikasveissa varastoparenkyymi on pitkälle kehittynyt ja mekaaniset kudokset ovat kadonneet. Porkkanoissa, persiljassa ja muissa sateenvarjoissa parenkyymi on vahvasti kehittynyt floemissa; nauriissa, retiisissä ja muissa ristikukkaisissa ksyleemissä. Juurikkaissa vara-aineita kertyy parenkyymiin, joka muodostuu useiden ylimääräisten kambiumkerrosten aktiivisuudesta ( riisi. 4.12).

Muodostuu monia sipuli- ja juurakokasveja kelauslaitteet, tai supistuva juuret ( riisi. 4.13, 1). Ne voivat lyhentää ja vetää verson maaperään optimaaliseen syvyyteen kesän kuivuuden tai talven pakkasen aikana. Sisäänvetäytyvillä juurilla on paksuuntuneet tyvet, joilla on poikittainen karheus.

Hengitys juuret tai pneumatoforit (riisi. 4.13, 2) muodostuvat joissakin trooppisissa puumaisissa kasveissa, jotka elävät hapenpuutteen olosuhteissa (taksodium eli suosypressi; mangrovekasvit, jotka elävät valtameren rannikoiden soisilla rannoilla). Pneumatoforit kasvavat pystysuunnassa ylöspäin ja ulkonevat maanpinnan yläpuolelle. Näissä juurissa olevan reikäjärjestelmän kautta, joka liittyy aerenkyymiin, ilma pääsee vedenalaisiin elimiin.

Joissakin kasveissa lisää versoja ilmassa tukea juuret. Ne siirtyvät pois kruunun vaakasuorista oksista ja saavuttaneet maan pinnan haarautuvat intensiivisesti muuttuen pylväsmäisiksi muodostelmiksi, jotka tukevat puun kruunua ( pylväsmäinen banjanjuuret) ( riisi. 4.15, 2). Jäykkä juuret ulottuvat varren alaosista antaen varren vakautta. Ne muodostuvat mangrovekasveissa, kasviyhteisöissä, jotka kehittyvät nousuveden aikana tulviville trooppisille valtamerille ( riisi. 4.15, 3), samoin kuin maississa ( riisi. 4.15, 1). Ficus kumimainen muotoja lautamainen juuret. Toisin kuin pylväsmäiset ja neulotut, ne eivät ole satunnaista alkuperää, vaan sivujuuret.

Riisi. 4.15. ^ Tukijuuret: 1 - paalutetut maissin juuret; 2 - banjanpuun pilarimaiset juuret; 3 - rhizophoran paalutetut juuret ( NS- vuorovesivyöhyke; alkaen- laskuveden vyöhyke; lietettä- mutaisen pohjan pinta).

Pako käsite. Verson morfologinen dissektio. Solmut ja välikiilat. Apikaalinen versojen kasvu. Kartion rakenne ja aktiivisuus kasvavat. Verso on varsi, jonka päällä on lehtiä ja silmuja.

Varren alueet, joissa lehdet kehittyvät kutsutaan solmuiksi.
Varren osat kahden lähimmän solmun välillä kutsutaan internodeiksi.
Levyn ja yllä olevan solmuvälin välinen kulma kutsutaan lehtien kainaloksi.
Lehden kainaloon muodostuu kainalosilmu. Pako koostuu toistuvista osista - metameerit.
Yksi metameeri sisältää solmuvälin, solmun, lehden ja kainalosilmun. Verso on kompleksi, joka koostuu varresta ja lehdistä. Ensisijainen verso asetetaan alkioon, jossa sitä edustaa munuainen. Silmu koostuu alkion varresta - epikotyylistä, apikaalisesta meristeemistä ja yhdestä tai useammasta lehtiprimordiasta (lehtiprimordia). Kun siemen itää, varsi pitenee. Uudet lehtiprimordiat kehittyvät apikaalisesta meristeemistä, alkaen lehtien alkukanta lehdet kehittyvät ja sisään lehtien kainaloissa muodostuu munuaisprimordia. Tämä kehitysalgoritmi voidaan toistaa monta kertaa kasvin versojärjestelmän muodostumisen aikana.

Muodostetussa versossa erotetaan solmut - osa versosta, jossa lehti on yhdistetty varteen; solmuvälit - osa versosta solmujen välillä, yleensä osa vartta; lehtien akselit - lehden ja varren nousevan osan välinen kulma.

Silmut ovat myös osa versoa. Tämä on ennen kaikkea apikaalinen silmu, joka edustaa verson kasvukartiota. V lehtien kainaloissa siemenkasveissa muodostuu kainalo- tai sivusilmuja. Jos ne kehittyvät toistensa yläpuolelle (kuusama, Pähkinä, Robinia jne.) kutsutaan sarjamuodoiksi. Jos silmut kehittyvät lehtien kainaloissa vierekkäin (luumut, viljat jne.), niitä kutsutaan vakuuksiksi. Munuaiset voivat muodostua endogeenisesti nivelten väliselle alueelle. Näitä munuaisia ​​kutsutaan satunnaisiksi munuaisiksi.

Kylmän ja lauhkean ilmaston puut ja pensaat kehittävät talvehtivia tai lepotilassa olevia silmuja, joita kutsutaan usein silmiksi. Näistä silmuista kehittyvät uudet versot ensi vuonna. Näiden silmujen ulkolehdistä kehittyy yleensä silmusuomuja, jotka suojaavat silmun sisäosia vaurioilta.

Lepotilassa syntyvät tai lepotilassa olevat silmut muodostuvat monivuotiset yrtit, niille elimille, jotka eivät kuole talveksi, ts. juurakoissa, varren tyvessä jne. Näitä silmuja kutsutaan uudistumissilmuiksi. Niistä kehittyy keväällä ilmaversoja.

Kaikkia yllä olevia silmuja kutsutaan kasvullisiksi. Tällaiset munuaiset koostuvat kärjestä, alkeellisista solmukohdista, alkeellisista solmujen välisistä, lehtien alkukanta, jonka yläpuolelle voi kehittyä munuaisprimordia, ja alkeellisia lehtiä.

Munuaisesta, jossa ei ole munuaisten esikuoria, yksinkertainen tai haarautumaton pako... Haaroittuminen kehittyy munuaisesta, jossa on munuaisprimordia pako.

Lisäksi siemenkasveilla on myös generatiivisia silmuja. Nämä ovat kukkanuppuja ja silmuja, jotka synnyttävät gymnosperm-käpyjä. Ne eroavat vegetatiivisista ulkonäkö... Tällaisissa silmuissa on kärjen, alkeellisten välisolmujen ja alkeellisten solmukkeiden lisäksi alkujuuret, jotka synnyttävät kukan osia tai käpyjen osia. Kukintoja synnyttäviin silmuihin muodostuu kukkivia primordia.

Lopuksi on niin sanottuja sekasilmuja, joista muodostuu kukkaisia ​​lehtiä versoja.

Verson morfologiset ominaisuudet edellyttävät kuvausta solmujen, solmuvälien, silmujen rakenteesta. Lehtiasetuksen tyyppi on ilmoitettava. Useimmissa kasveissa se on vaihtoehtoinen - solmukohdassa on yksi lehti, mutta se voi olla vastakkainen tai kierretty. Tietty tyyppi Asettelu muodostaa arkkimosaiikin, joka hyödyntää tilan parhaiten ja varmistaa arkin tasaisen valaistuksen.

Lehtien jakaminen kolmeen luokkaan liittyy myös verson kasvu- ja kehitysprosessiin: alemmat lehdet, keskimmäiset lehdet, apikaaliset tai ylälehdet. Lehtien morfologisessa kuvauksessa kuvataan yleensä keskilehdet, mutta täydellinen morfologinen kuvaus vaatii erillinen kuvaus kaikista lehtiluokista, koska jopa keskimmäiset lehdet eroja yhdellä laukauksella. Tätä ilmiötä kutsutaan heterofylliaksi tai variegaatioksi.

Apikaalinen versojen kasvu - verson pituuskasvu johtuen kasvukartion muutoksista, alkukantaisten lehtien alkamisesta ja kasvusta sen tyvessä. Muokkausprosessissa kasvukartio pitenee, muuttuu monimutkaisemmaksi ja muuttaa muotoaan.

Bud... Tämä on alkeellista pakoa. Se koostuu meristemaattisesta akselista, joka päättyy kasvukartioon (alkeellinen varsi) ja lehtien alkukantoihin (alkeelliset lehdet), eli sarjasta alkeellisia metameerejä. Alla sijaitsevat erilaistuneet lehdet peittävät kasvukartion ja esikuoren. Näin vegetatiivinen munuainen toimii. Kasvis-lisäyssilmussa kasvukartio on muuttunut alkionkukiksi tai alkiokukioksi. Lisääntyvät (kukka-) silmut koostuvat vain alkeellisesta kukasta tai kukinnasta, eikä niissä ole fotosyntetisoivien lehtien alkeita.

13. Metamorfoidut versot.

Niiden ulkonäkö liittyy usein varatuotteiden säiliön toimintojen suorittamiseen, vuoden epäsuotuisten olosuhteiden siirtymiseen ja kasvulliseen lisääntymiseen.

Rhizome- Tämä on monivuotinen maanalainen verso, jolla on vaakasuora, nouseva tai pystysuora kasvusuunta, joka suorittaa varatuotteiden keräämisen, uudistamisen, kasvullisen lisääntymisen. Juurakalla on vähentynyt lehtiä suomujen, silmujen ja satunnaisten juurien muodossa. Varatuotteet kerääntyvät varsiosaan. Kasvu ja haarautuminen tapahtuu samalla tavalla kuin tavallisessa versossa. Juuria erottuu juuresta lehtien läsnäololla ja juurikorun puuttumisella kärjessä. Juuria voi olla pitkä ja ohut (vehnänurmi) tai lyhyt ja paksu. Ilmasilmuja muodostuu vuosittain apikaalisista ja kainaloista. vuosittaisia ​​versoja... Juurikon vanhat osat kuolevat vähitellen pois. Kasvit, joissa on vaakasuorat pitkät juurakot, jotka muodostavat monia ilmaveroja, vievät nopeasti suuren alueen, ja jos nämä ovat rikkaruohoja (vehnäruoho), taistelu niitä vastaan ​​on melko vaikeaa. Tällaisia ​​kasveja käytetään hiekan (piikki, aristida) kiinnittämiseen. Niittyviljelyssä viljoja, joissa on pitkät vaakasuorat juurakot, kutsutaan juurakoksi (taivutettu ruoho, bluegrass) ja lyhyitä - tuuheaksi (timothy, whiteus). Juurakoita löytyy pääasiassa monivuotisista ruohomaisista kasveista, mutta joskus pensaista (euonymus) ja pensaista (puolukka, mustikka).

Mukula- Tämä on verson paksunnettu osa, säiliö varatuotteille. Mukulat ovat maan päällä ja maan alla.

Ilmamukula on pääverson (kyssäkaali) tai sivuverson (trooppinen orkidea) paksuuntuminen ja kantaa normaaleja lehtiä.

Maanalainen mukula- Alkosvarren (syklamenin) tai lyhytikäisen maanalaisen verson paksuuntuminen - stolon (peruna). Maanalaisen mukulan lehdet pienenevät, niiden kainaloissa on silmuja, joita kutsutaan silmiksi.

Maanpäällinen stolon- Tämä on lyhytikäinen hiipivä verso, joka palvelee leviämistä (alueen haltuunottoa) ja kasvullista lisääntymistä. Siinä on pitkät solmuvälit ja vihreät lehdet. Solmuihin muodostuu satunnaisia ​​​​juuria, ja apikaalisesta silmusta muodostuu lyhennetty verso (rosetti), joka stolonin kuoleman jälkeen jatkaa olemassaoloaan itsenäisesti. Maan päällä oleva stolon kasvaa sympodialialle. Maanpäällisiä stoloneja, jotka ovat menettäneet fotosynteesitoiminnon ja jotka suorittavat pääasiassa vegetatiivisen lisääntymisen tehtävää, kutsutaan joskus viiksiksi (mansikoiksi).

Polttimo- Tämä on lyhennetty varsi (pohja), jossa on lukuisia, lähekkäin olevia lehtiä ja satunnaisia ​​juuria. Pohjan yläosassa on munuainen. Monissa kasveissa (sipuli, tulppaani, hyasintti jne.) tästä silmusta muodostuu ilmaverso ja uusi sipuli sivuttaisesta kainalosta. Ulommat suomut ovat useimmissa tapauksissa kuivia, kalvomaisia ​​ja suorittavat suojaavan toiminnon, sisäiset ovat meheviä, täynnä varatuotteita. Sipulin muoto on pallomainen, munamainen, litteä jne.

Varsimukula ulkoisesti samanlainen kuin sipuli, mutta kaikki sen lehtisuomut ovat kuivia ja ylimääräisiä tuotteita kertyy varsiosaan (sahraami, gladioli).

Piikkejä ovat eri alkuperää - versoista (omena, päärynä, orapihlaja, gleditsia, sitrushedelmät), lehdestä (haponmarja) tai sen osista: rachis (astragalus), stipules (valkoinen akaasia), osa lautasta (Compositae). Piihat ovat tyypillisiä kasveille kuumissa ja kuivissa elinympäristöissä.

Antennit muodostuvat versosta (rypäleet), lehdestä tai sen osista: rachis ja useat lehdet (herneet), levy (rank.), stipules (sarsaparilla). Niitä käytetään kiinnittämiseen tukeen.

Phyloclades- Nämä ovat litteitä, lehtisiä versoja, jotka sijaitsevat pienentyneiden lehtien kainaloissa. Niiden päälle muodostuu kukkia. Niitä esiintyy kasveissa pääasiassa kuivissa elinympäristöissä (teurastaja, phyllanthus). Kalastuslaitteet- hyönteissyöjille tyypilliset modifioidut lehdet (auringonkaste, kärpässieppo). Ne ovat kannujen, uurnojen, kuplien tai paisuvien ja pyörivien levyjen muodossa. Niihin joutuneet pienet hyönteiset kuolevat, liukenevat entsyymien avulla ja kasvit kuluttavat niitä pääasiassa lisämineraalien lähteenä.

Juuressa ei ole lehtiä, eikä juurisoluissa ole kloroplasteja.

Pääjuuren lisäksi monilla kasveilla on lukuisia satunnaisia ​​juuria. Kasvin kaikkien juurien kokoelmaa kutsutaan juurijärjestelmäksi. Siinä tapauksessa, että pääjuuri on hieman korostunut ja satunnaiset juuret korostuvat merkittävästi, juurijärjestelmää kutsutaan kuituiseksi. Jos pääjuuri lausutaan merkittävästi, juurijärjestelmää kutsutaan taprootiksi.

Jotkut kasvit tallettavat vararavinteita juurille, tällaisia ​​muodostumia kutsutaan juurikasveiksi.

Juuren perustoiminnot

1. Tuki (kasvin kiinnittäminen alustaan);
2. Veden ja mineraalien imeytyminen, johtuminen;
3. Ravinteiden tarjonta;
4. Vuorovaikutus muiden kasvien, sienten, maaperässä elävien mikro-organismien juurien kanssa (mykorritsa, palkokasvien kyhmyt).
5. Biologisesti aktiivisten aineiden synteesi

Monissa kasveissa juurilla on erityistehtäviä (ilmajuuret, imujuuret).

Juuren alkuperä

Ensimmäisten maalle ilmestyneiden kasvien runkoa ei ollut vielä leikattu versoiksi ja juuriksi. Se koostui oksista, joista osa nousi pystysuunnassa, kun taas toiset painuivat maaperää vasten ja imevät vettä ja ravinteita. Alkeellisesta rakenteesta huolimatta nämä kasvit saivat vettä ja ravinteita, koska ne olivat kooltaan pieniä ja asuivat lähellä vettä.

Jatkokehityksen aikana jotkut oksat alkoivat syventää maaperään ja synnyttivät juuria, jotka olivat mukautuneet täydellisempään maaperän ravintoon. Tähän liittyi niiden rakenteen syvällinen uudelleenjärjestely ja erikoistuneiden kudosten synty. Juurien muodostuminen oli merkittävä evoluution edistysaskel, joka antoi kasveille mahdollisuuden asua kuivempia maaperää ja muodostaa suuria versoja, jotka nostettiin ylös valoon. Esimerkiksi sammalilla ei ole todellisia juuria, niiden kasvullista ruumista pieni koko- 30 cm asti, sammalet elävät kosteissa paikoissa. Saniaisissa esiintyy todellisia juuria, mikä johtaa kasvullisen rungon koon kasvuun ja tämän ryhmän kukkimiseen hiilikaudella.

Juurien modifikaatiot ja erikoistuminen

Joidenkin rakennusten juurilla on taipumus muodonmuutokseen.

Juuren muutokset:

1. Juures- muunneltu mehukas juuri. Pääjuuri ja varren alaosa osallistuvat juurikasvin muodostumiseen. Suurin osa juurikasveista on kaksivuotisia.
2. Juuren mukulat(juurikartioita) muodostuvat sivujuurten ja satunnaisten juurien paksuuntumisen seurauksena.
3. Koukku juuret- eräänlaiset satunnaiset juuret. Näiden juurien avulla kasvi "tarttuu" mihin tahansa tukeen.
4. Paalutetut juuret- toimia tukijana.
5. Ilmajuuret- sivujuuret, kasvavat alaspäin. Omaksua sadevesi ja happea ilmasta. Muodostunut monissa trooppisissa kasveissa korkeissa kosteusolosuhteissa.
6. Mykorritsa- korkeampien kasvien juurten asuminen sienihyfien kanssa. Tällä molempia osapuolia hyödyttävällä yhteiselolla, jota kutsutaan symbioosiksi, kasvi saa sienestä vettä, johon on liuennut ravinteita, ja sieni orgaanisia aineita. Mykorritsa on ominaista monien korkeampien kasvien, erityisesti puumaisten, juurille. Sienihyfit, jotka punovat puiden ja pensaiden paksuja lignified juuria, toimivat juurikarvoja.
7. Bakteerikyhmyt korkeampien kasvien juurissa- korkeampien kasvien yhteisasuminen typpeä sitovien bakteerien kanssa - ovat muunneltuja sivujuuria, jotka ovat mukautuneet symbioosiin bakteerien kanssa. Bakteerit tunkeutuvat juurikarvojen kautta nuoriin juuriin ja muodostavat niistä kyhmyjä. Tässä symbioottisessa yhteiselossa bakteerit muuttavat ilmassa olevan typen kasvien saatavilla olevaksi mineraalimuodoksi. Ja kasvit puolestaan ​​tarjoavat bakteereille erityisen elinympäristön, jossa ei ole kilpailua muiden maaperän bakteerien kanssa. Bakteerit käyttävät myös korkeamman kasvin juurista löytyviä aineita. Bakteerikyhmyt muodostuvat useammin kuin muut palkokasvien kasvien juuriin. Tämän ominaisuuden ansiosta palkokasvien siemenet ovat runsaasti proteiinia, ja perheen jäseniä käytetään laajalti viljelykierrossa rikastamaan maata typellä.
8. Juurien säilyttäminen- Juurikasvit koostuvat pääasiassa peruskudoksen varastoinnista (nauris, porkkana, persilja).
9. Hengitysteiden juuret- klo trooppisia kasveja- suorittaa lisähengitystoimintoa.

Juurien rakenteen ominaisuudet

Yhden kasvin juurien kokoelmaa kutsutaan juurijärjestelmäksi.

Juurijärjestelmät sisältävät eri luonteisia juuria.

Erottaa:

• pääjuuri,
• sivujuuret,
• satunnaiset juuret.

Pääjuuri kehittyy alkionjuuresta. Sivujuuret näkyvät missä tahansa juuressa sivupässinä. Satunnaiset juuret muodostuvat versosta ja sen osista.

Juurijärjestelmän tyypit

Hanajuurijärjestelmässä pääjuuri on pitkälle kehittynyt ja selvästi näkyvissä muiden juurien joukossa (tyypillistä kaksisirkkaisille). Kuitujuuristossa päällä alkuvaiheessa Kehitysvaiheessa alkionjuuren muodostama pääjuuri kuolee pois ja juurijärjestelmä koostuu satunnaisista juurista (ominaista yksisirkkaisille). Ydinjuurijärjestelmä tunkeutuu yleensä syvemmälle maaperään kuin kuitujuuristo, mutta kuitujuuristo punoa paremmin vierekkäisiä maapartikkeleita, erityisesti ylemmässä hedelmällisessä kerroksessa. Haaroittunutta juurijärjestelmää hallitsevat tasaisesti kehittyneet pää- ja useat sivujuuret (in puulajeja, mansikat).

Nuorten juuripäätymisvyöhykkeet

Juuren eri osat suorittavat erilaisia ​​tehtäviä ja eroavat ulkonäöltään. Näitä osia kutsutaan vyöhykkeiksi.

Juuren kärki on aina peitetty ulkopuolelta juurikorkilla, joka suojaa meristeemin herkkiä soluja. Kansi koostuu elävistä soluista, jotka uusiutuvat jatkuvasti. Juurikannen solut erittävät limaa, joka peittää nuoren juuren pinnan. Liman ansiosta kitka maata vastaan ​​vähenee, sen hiukkaset tarttuvat helposti juurien päihin ja juurikarvoihin. Harvoissa tapauksissa juurilta puuttuu juurikorkki ( vesikasveja). Kannen alla on jakoalue, jota edustaa koulutuskudos - meristeemi.

Jakautumisvyöhykkeen solut ovat ohutseinäisiä ja täynnä sytoplasmaa, tyhjiä ei ole. Jakovyöhyke voidaan erottaa elävästä juuresta sen kellertävästä väristä, sen pituus on noin 1 mm. Jakoalueen jälkeen on venytysvyöhyke. Se on myös pituudeltaan pieni, vain muutaman millimetrin, erottuu vaalealla värillään ja ikään kuin läpinäkyvänä. Kasvuvyöhykkeen solut eivät enää jakautu, vaan ne pystyvät venymään pituussuunnassa työntäen juuripään syvälle maaperään. Kasvuvyöhykkeellä solut jakautuvat kudoksiin.

Kasvuvyöhykkeen loppu näkyy selvästi useiden juurikarvojen ilmestyessä. Juurikarvat sijaitsevat imuvyöhykkeellä, jonka tehtävä on selvä sen nimestä. Sen pituus on useista millimetreistä useisiin senttimetreihin. Toisin kuin kasvuvyöhykkeellä, tämän vyöhykkeen osat eivät enää liiku suhteessa maapartikkeleihin. Nuoret juuret imevät suurimman osan vettä ja ravinteita juurikarvojen avulla.

Juurikarvat näkyvät pieninä papilleina - solukasvuseina. Tietyn ajan kuluttua juurihiukset kuolevat pois. Sen käyttöikä ei ylitä 10-20 päivää.

Imuvyöhykkeen yläpuolella, josta juurikarvat katoavat, alkaa johtumisvyöhyke. Tämän juuriosan kautta vesi ja juurikarvojen imeytyneet mineraalisuolaliuokset kulkeutuvat kasvin korkeampiin osiin.

Juuren anatominen rakenne

Jotta voitaisiin tutustua veden imeytymis- ja liikkumisjärjestelmään juuria pitkin, on otettava huomioon juuren sisäinen rakenne. Kasvuvyöhykkeellä solut alkavat erilaistua kudoksiksi, ja imeytymis- ja johtumisvyöhykkeellä muodostuu johtavia kudoksia, jotka varmistavat ravinneliuosten nousun kasvin ilmaosaan.

Jo juuren kasvuvyöhykkeen alussa solumassa erilaistuu kolmeen vyöhykkeeseen: risodermiin, aivokuoreen ja aksiaaliseen sylinteriin.

Rhizoderma- sisäkudos, joka peittää nuorten juuripäiden ulkopinnan. Se sisältää juurikarvoja ja osallistuu imeytymisprosesseihin. Imuvyöhykkeellä risodermi imee passiivisesti tai aktiivisesti mineraaliravinnon elementtejä kuluttaen energiaa jälkimmäisessä tapauksessa. Tässä suhteessa risodermin solut ovat runsaasti mitokondrioita.

Velamen, kuten risodermi, kuuluu primaarisiin sisäkudoksiin ja on peräisin juuren apikaalisen meristeemin pintakerroksesta. Koostuu ontoista soluista, joissa on ohuet, korkkimaiset kalvot.

• Koko: 2 Mt
• Diojen lukumäärä: 36

Esityksen kuvaus JUURIJÄRJESTELMÄT 1. Toiminnot ja evoluutio diojen avulla

JUURI JA JUURIJÄRJESTELMÄT 1. Juuren toiminnot ja evoluutionaalinen alkuperä. 2. Juuren perusrakenne. 3. Toissijaiset juurimuutokset. 4. Sivujuurien ja satunnaisten juurien muodostuminen. Juurijärjestelmät... 5. Juurien erikoistuminen ja muokkaaminen.

Juuri on aksiaalinen elin, jolla on säteittäinen symmetria ja jonka pituus kasvaa loputtomasti apikaalisen meristeemin toiminnan vuoksi. Lehdet eivät koskaan ilmesty juurille, ja apikaalinen meristeemi on aina peitetty korkilla. Juuren päätehtävä on imeä vettä ja kivennäisaineita eli tarjota kasville maaperän ravintoa. Nimetyn päätehtävän lisäksi juuret suorittavat myös muita tehtäviä: ne vahvistavat kasvia maaperässä, mahdollistavat kasvun pystysuorassa ja kantavat versoja ylös; eri aineiden (aminohapot, alkaloidit, fytohormonit jne.) sekundäärinen synteesi tapahtuu juurissa; varastointiaineet voivat kertyä juuriin; juuret ovat vuorovaikutuksessa muiden kasvien, maaperän mikro-organismien ja sienten juurien kanssa.

Juuret nousivat maan pinnalle levinneistä rinofyyttien ruumiista. Evoluution aikana jotkut näiden kappaleiden oksat alkoivat syventää maaperään ja synnyttivät juuria.

Juuret ovat mukautuneet parempaan maaperän ravintoon. Juurien syntyä seurasi niiden koko rakenteen syvällinen uudelleenjärjestely. Niissä syntyi erikoiskankaita. Aineiden imeytymisen maaperästä alkoivat suorittaa juurien nuoret päät. Ne pitävät eläviä soluja pinnalla. Nämä solut muodostivat toiminnallisesti tärkeimmän juurikudoksen - juurakkeen.

Aineiden imeytymisen maaperästä alkoivat suorittaa juurien nuoret päät. Ne pitävät eläviä soluja pinnalla. Nämä solut muodostivat toiminnallisesti tärkeimmän juurikudoksen - juurakkeen. Lisäksi evoluutioprosessissa juuren absorboiva pinta kasvoi kolmesta tekijästä johtuen: 1) runsas haarautuminen ja suuren määrän imupäiden muodostuminen; 2) juurten jatkuva kasvu ja imupäiden liikkuminen uusille maaperän alueille; 3) juurikarvojen muodostuminen.

Koska juurikasvu tapahtuu tiheässä maaperässä, sen apikaalinen meristeemi on suojattava. Apikaalisen meristeemin suojaus vaurioilta varmistettiin juurikorkin ilmestymisellä. Juurien ilmaantuminen johtui ilmaston kuivumisesta. Kuivemman ilmaston alkaessa maakasvit kiinnittyivät alustaan ​​ja imevät siitä vettä ja ravinteita. Kuitenkin evoluution aikana juurirakenne eri tyyppejä kasvit muuttuivat vähemmän kuin varsi. Tämä johtuu siitä, että maaperän olosuhteet ovat vakaammat kuin ilmassa. Siksi juuria pidetään "konservatiivisempana" elimenä, vaikka se ilmestyi paljon myöhemmin kuin verso. Juuren muodostuminen on tärkeä kasvien aromorfoosi. Hänen ansiostaan ​​kasvit pystyivät hallitsemaan kuivemmat maaperät ja muodostamaan suuria, ylöspäin suuntautuvia versoja.

Juurikorkki amyloplastin vaste painovoimalle. Staliittien liikkeellä on tärkeä rooli kasvihormonigradienttien luomisessa, jotka varmistavat pystysuoran juurikasvun.

Vehnän taimen (Triticum aestivum) juuren rakenne: A - kaavio juuren rakenteesta; B - risodermi- ja eksodermisolujen erilaistuminen. 1 - johtumisvyöhyke, 2 - imuvyöhyke, 3 - venytysvyöhyke, 4 - jakovyöhyke, 5 - juurikarva, 6 - juurikorkki.

Juuren poikkileikkaus (a - yksisirkkainen, b - kaksisirkkainen kasvi)

Ensisijainen aivokuori syntyy periblemesta. Sen päämassa koostuu elävistä parenkymaalisista soluista, joissa on ohuet kalvot. Niiden väliin muodostuu solujen välisten tilojen järjestelmä, joka on pitkänomainen juuren akselia pitkin. Kaasut (CO 2) kiertävät solujen välisten tilojen läpi. Kaasut ovat välttämättömiä ylläpitämään intensiivistä aineenvaihduntaa aivokuoren ja juurakon soluissa. Voimakas aineenvaihdunta aivokuoren soluissa on välttämätön useiden tärkeiden toimintojen suorittamiseksi: 1) aivokuoren solut toimittavat juurakoita muoviaineilla ja ovat itse mukana aineiden imeytymisessä ja johtamisessa; 2) aivokuoressa syntetisoituu erilaisia ​​aineita, jotka sitten siirtyvät muihin kudoksiin; 3) vara-aineet kerääntyvät aivokuoren soluihin; 4) kuori sisältää usein mykorritsaa muodostavien sienirihmoja.

Endodermisolut käyvät läpi kolme kehitysvaihetta. Imuvyöhykkeellä endodermi on ensimmäisessä vaiheessa. Caspari-hihnat muodostuvat sen solujen säteittäisten seinien keskelle. Caspari-hihnat estävät aineiden liikkumisen solukalvojen läpi eli apoplastia pitkin. Toinen vaihe voidaan havaita sivujuurialueella. Lisäksi kanssa sisällä ohut suberiinilevy ilmestyy solukalvoon. Endodermi pääsee kuitenkin edelleen vapaasti läpäisemään liuoksia, koska siihen jää yksittäisiä kulkusoluja, joissa on ohuet seinämät. Endodermin kolmas kehitys- ja kehitysvaihe voidaan havaita yksisirkkaisten juurien alueella. Sen solujen sisä- ja säteittäiset seinämät ovat voimakkaasti paksuuntuneet. Poikittaisleikkauksilla tällaisilla soluilla on hevosenkengän muotoinen. Ei ole pääsysoluja. Paksuseinämäinen endodermi suojaa johtavaa kudosta ja lisää juuren lujuutta.

Casparin vyö on vedenpitävä este, joka pakottaa veden poistumaan apoplastista ja syöksymään endodermisolukalvojen läpi symplastiin

Vesi virtaa maaperästä juurille: vesi voi liikkua apoplastia ja symplastia pitkin, kunnes se saavuttaa endodermin. Jatkoliike apoplastia pitkin on mahdotonta.

Erityyppiset juuren keskisylinterin rakenteet (ensisijainen rakenne): A-diarkka, B-triarkka, C-tetraarkki, D-polyarkki. Tyypit A-B ominaisuus kaksisirkkaisille, G - monissa yksisirkkaisissa. 1 - primaarisen aivokuoren alue, 2 - primaarinen floemi, 3 - primaarinen ksyleemi.

On mahdollista erottaa 4 vaihetta juuren siirtymisessä primäärirakenteesta sekundaariseen: 1) kambiumin ilmaantuminen primaarisen floeemin ja ksyleemin alueiden väliin; 2) Fellogenin muodostuminen perisyklissä; 3) primaarisen aivokuoren irtoaminen; 4) johtavien kudosten säteittäisen järjestelyn muuttaminen sivukudokseen.

Siirtyminen juuren primaarisesta rakenteesta sekundaariseen 1 - primaarinen floeemi, 2 - primaarinen ksyleemi, 3 - kambium, 4 - perisykli, 5 - endodermi, 6 - mesodermi, 7 - rhizoderm, 8 - eksodermi, 9 - sekundaarinen ksyleemi, 10 - sekundaarinen floemi, 11 - sekundaarinen aivokuori, 12 - phellogen, 13 - kaveri.

Kaavio hernejuuren johtavien kudosten primaarisesta erilaistumisesta 1 - ksyleemin keskipitkän erilaistuminen, 2 - epidermis, 3 - primaarinen aivokuori, 4 - endodermi, 5 - ensimmäiset erilaistuneet ksyleemielementit, 6 - erilaistumattomat ksyleemielementit, 7 - ensimmäiset erilaistuneet floeemielementit, 9 - apikaalinen meristeemi, 10-juurinen korkki.

Toissijaiset juurimuutokset yksisirkkaisissa. Suurin osa yksisirkkaisista kasveista säilyttää juuren perusrakenteen eliniän loppuun asti. Tässä tapauksessa monet juuren elementit ovat kuitenkin lignified. Puissa olevissa yksisirkkaisissa (palmet, dracaena, yucca) juurenkuoreen ilmestyy meristeemikerros parenkyymin soluista tai perisyklistä. Siitä muodostetaan rivit suljettuja johtavia palkkeja. Tämän primaarisen aivokuoren parenkyymin perifeerisessä osassa olevien verisuonikimppujen sarjan jälkeen ilmaantuu uusi koulutuskudoskerros. Tämä meristeemikerros synnyttää uuden sarjan johtavia nippuja. Näin ollen tapahtuu juuren paksuuntumista.

Satunnaisia ​​juuria esiintyy eri kasvin elimiin - varsiin, lehtiin ja juuriin. Varteen syntyneitä satunnaisia ​​juuria kutsutaan varren kaltaisiksi juuriksi ja juureen syntyneitä kulmajuuriksi. Sivujuuret ja satunnaiset juuret ovat endogeenistä alkuperää, toisin sanoen ne on asetettu sisäisiin kudoksiin.

Sivujuuren muniminen alkaa pericycle-solujen jakautumisella. Tässä tapauksessa meristemaattinen tuberkuloosi muodostuu teräksen pinnalle. Meristemaattisen tuberkuloosin solujakautumien sarjan jälkeen ilmestyy sivujuuri. Sillä on oma apikaalinen meristeemi ja korkki. Sivujuuren silmu kasvaa, murtuu äidinjuuren ensisijaisen aivokuoren läpi ja liikkuu ulospäin. Yleensä sivujuuret nousevat ksyleemielementtejä vastaan. Siksi ne on järjestetty säännöllisiin pitkittäisiin riveihin juurta pitkin. Ne näkyvät absorptioalueella tai hieman korkeammalla. Sivujuuret asetetaan akropetaalisesti eli juuren tyvestä sen kärkeen.

Satunnaiset juuret muniutuvat yleensä kudoksiin, jotka kykenevät meristemaattiseen toimintaan: perisykliin, kambiumiin, phelogeeniin. Endogeeninen lateraalisten (ja satunnaisten) juurien muodostuminen on mukautuvaa. Jos haarautuminen tapahtuisi kärjessä, juuren liikkuminen maaperässä olisi vaikeaa.

Dikotominen haarautuminen Lycopodium clavatum 1:n juurijärjestelmässä - ohuimpien juurien isotominen kaksijakoinen haarautuminen

Mykoritsa: A - tammen ektotrofinen mykoritsa, B, C - orkiksen endotrofinen mykoritsa. Lupiinijuuren kyhmyt